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摘要
[目的]我国是一个农业大国，肥料利用率低下制约农业发展。如何提高肥料利用率成为我国农业发展的重要课题。γ-聚谷氨酸（γ-PGA）因其特殊的分子结构，在提高肥料利用率方面显示了巨大潜力。因此γ-PGA的应用对实现农业和生态的可持续发展具有重要意义。本文旨在探究棉花植株生长及根际土壤微生物对γ-PGA的响应。[方法]通过盆栽实验，利用高通量测序技术分析各处理土壤微生物群落。[结果]稀释150倍的γ-PGA显著促进棉花生长，株高增幅45.49%、茎粗增幅13.14%、主茎叶数增幅51.88%、果枝数增幅300.75%。配施γ-PGA后，土壤全磷、铵态氮、速效磷、速效钾含量显著提高，且在棉花采摘后依旧维持较高水平。高通量测序结果显示γ-PGA配施化肥会降低细菌的ACE、Chao1、Simpson、Shannon指数，增加真菌的ACE、Chao1、Simpson、Shannon指数。配施γ-PGA的采后土壤中变形菌门（Proteobacteria）相对丰度下降13.49%、放线菌门（Actinobacteriota）增加12.37%、芽单胞菌门（Gemmatimonadota）增加30.08%、拟杆菌门（Bacteroidota）下降6.93%、子囊菌门（Ascomycota）下降15.35%、担子菌门（Basidiomycota）增加195.47%、被孢霉门（Mortierellomycota）下降10.49%。与单施化肥和蒸馏水对照相比，γ-PGA配施化肥后，土壤中各菌门依旧保持高相对丰度。群落功能表型结果显示，配施γ-PGA土壤微生物偏向需氧型和植物共生型。进一步的RDA分析表明，土壤全氮、全磷和全钾含量是影响微生物优势菌门的关键因子。[结论]γ-PGA能调节土壤微生物群落变化和促进作物生长，富集有益微生物，在作物采摘后依旧维持较高的土壤生物活性，有利于农业生产。
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单位生命科学学院; 新疆师范大学
